电缆水树枝老化缺陷的定位方法及其测试方法、设备技术

本发明专利技术提供一种电缆水树枝老化缺陷的定位方法及其测试方法、设备，该定位方法包括：测量待测电缆的单端阻抗谱，根据汉明窗和高斯信号对所述单端阻抗谱进行处理，以得到目标频域信号；对目标频域信号进行快速傅里叶变换，以得到目标时域信号；将目标时域信号与未发生水树枝老化的电缆的时域信号进行对比，若目标时域信号中存在畸变点，则确定待测电缆发生水树枝老化缺陷，并将目标时域信号中畸变点所对应的位置，确定为待测电缆水树枝老化缺陷的位置。本发明专利技术可以定位电缆水树枝老化缺陷的位置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
电缆水树枝老化缺陷的定位方法及其测试方法、设备


[0001]本专利技术涉及输配电电缆安全
，尤其涉及一种电缆水树枝老化缺陷的定位方法及其测试方法、设备。

技术介绍

[0002]电缆在现代城市电网系统的电能传输中起着极其重要的作用，其运行状态直接影响大型电气系统的安全与稳定。目前我国配电网电缆供电系统主要使用交联聚乙烯(XLPE)电缆。配电缆的主要敷设方式有直埋、电缆沟、排管、电缆隧道、桥架、海底敷设等。不管对于配电缆采用哪种敷设方式，其运行环境普遍比较恶劣，且均普遍存在潮湿、阴暗、霉菌滋生等特点。电缆运行环境潮湿，电缆受潮进而引发水树枝，水树枝生长又会造成电缆内部绝缘电场不均匀进而诱发电树枝，最终严重威胁电力电网的安全稳定运行。
[0003]目前主要的电缆运行状态检测方法主要包括绝缘电阻检测、耐压实验、局放检测、极化去极化电流等方法。这些检测方法已经可以对较大范围内电缆现有状况进行诊断，例如局部热老化等。同时电桥法、脉冲电流法、多次脉冲法、时域反射法、频域反射法等故障定位对于电力电缆的低阻故障和高阻故障具有较高的识别能力，但对于电力电缆水树枝的故障定位仍然是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供电缆水树枝老化缺陷的定位方法和定位方法的测试方式、装置、设备及存储介质，以解决目前无法对电缆发生的水树枝故障进行定位的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电缆水树枝老化缺陷的定位方法，包括：
[0006]测量待测配电电缆的单端阻抗谱；<br/>[0007]根据汉明窗和高斯信号对所述单端阻抗谱进行处理，以得到目标频域信号；
[0008]将汉明窗、高斯信号与所述单端阻抗谱相乘，以得到所述目标频域信号；
[0009]对所述目标频域信号进行快速傅里叶变换，以得到目标时域信号；
[0010]将所述目标时域信号与未发生水树枝老化的配电电缆的时域信号进行对比，若所述目标时域信号中存在畸变点，则确定所述待测电缆发生水树枝老化缺陷，并将所述目标时域信号中畸变点所对应的位置，确定为所述待测配电电缆水树枝老化缺陷的位置。
[0011]在一种可能的实现方式中，根据汉明窗和高斯信号对所述单端阻抗谱进行处理，以得到目标频域信号，包括：
[0012]将汉明窗、高斯信号与所述单端阻抗谱相乘，以得到所述目标频域信号。
[0013]第二方面，本专利技术实施例提供了一种电缆水树枝老化缺陷的定位方法的测试方式，包括：
[0014]测量实验电缆切片的电导值和电容值，其中，实验电缆切片为发生水树枝老化缺陷的电缆切片；
[0015]根据水树枝故障模型、所述实验电缆切片的电导值和电容值，确定发生水树枝老
化缺陷的电缆的单端阻抗谱函数；
[0016]对所述单端阻抗谱函数进行仿真，得到第一阻抗谱；
[0017]测量实验电缆的单端阻抗谱波形，得到第二阻抗谱，其中，所述实验电缆为发生水树枝老化缺陷的电缆；
[0018]根据所述第一阻抗谱波形和所述第二阻抗谱波形，确定待检测的电缆水树枝老化缺陷的定位方法是否有效。
[0019]在一种可能的实现方式中，根据水树枝故障模型、所述实验电缆切片的电导值和电容值，确定发生水树枝老化缺陷的电缆的单端阻抗谱函数，包括：
[0020]根据所述实验电缆切片的电导值，确定发生水树枝缺陷的电缆的单位长度的电导值；
[0021]根据所述实验电缆切片的电容值，确定发生水树枝缺陷的电缆的单位长度的电容值；
[0022]根据所述水树枝故障模型、发生水树枝缺陷的电缆的单位长度的电导值和电容值，确定所述单端阻抗谱函数。
[0023]在一种可能的实现方式中，单端阻抗谱函数为：
[0024][0025]其中，Z0为特征阻抗，Γ
L
为反射系数，α为阻抗谱传播系数的实部，β是传播系数的虚部；阻抗谱传播系数为
[0026][0027][0028]R是电缆单位长度的电阻值，L是电缆单位长度的电感值，G是电缆单位长度的电导值，C是电缆单位长度的电容值。
[0029]在一种可能的实现方式中，测量实验电缆切片的电导值，包括：
[0030]基于电导值测量电路，测量所述实验电缆切片的电导值；
[0031]其中，所述电导值测量电路包括三极电系统、皮安表、保护电阻，所述实验电缆切片两端涂抹银漆且包裹铜箔，所述三级电系统的高压电极连接所述实验电缆切片的线芯，保护电极连接铜箔并接地，测试电极连接所述实验电缆切片的外半导电层，所述测试电极通过所述保护电阻连接所述皮安表。
[0032]在一种可能的实现方式中，测量实验电缆切片的电容值，包括：
[0033]测量实验电缆切片的电容值，包括：
[0034]基于电容值测量电路，测量所述实验电缆切片的电容值；
[0035]其中，所述电容值测量电路包括所述LCR测试仪，所述LCR测试仪的输入端口连接所述实验电缆切片的外半导电层和内半导电层，所述实验电缆切片的线芯与所述LCR测试仪一同接地。
[0036]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0037]第四方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0038]第五方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤，或者实现如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0039]本专利技术实施例提供电缆水树枝老化缺陷的定位方法及其测试方法、设备，首先，测量待测电缆的单端阻抗谱。然后，将汉明窗、高斯信号与单端阻抗谱相乘，以得到目标频域信号。对目标频域信号进行快速傅里叶变换，以得到目标时域信号。最后，将目标时域信号与未发生水树枝老化的电缆的时域信号进行对比，若目标时域信号中存在畸变点，则确定待测电缆发生水树枝老化缺陷，并将目标时域信号中畸变点所对应的位置，确定为待测电缆水树枝老化缺陷的位置。如此，通过对比目标时域信号与未发生水树枝老化的电缆的时域信号，将高斯脉冲信号的起始端作为电缆首端位置，将反射得到的高斯脉冲簇作为电缆的末端。得到定位图谱，其中故障点会在相应位置发生畸变，该畸变点即为水树枝的故障位置，从而实现对电缆水树枝老化缺陷的定位。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆水树枝老化缺陷的定位方法，其特征在于，包括：测量待测电缆的单端阻抗谱；根据汉明窗和高斯信号对所述单端阻抗谱进行处理，以得到目标频域信号；对所述目标频域信号进行快速傅里叶变换，以得到目标时域信号；将所述目标时域信号与未发生水树枝老化的电缆的时域信号进行对比，若所述目标时域信号中存在畸变点，则确定所述待测电缆发生水树枝老化缺陷，并将所述目标时域信号中畸变点所对应的位置，确定为所述待测电缆水树枝老化缺陷的位置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据汉明窗和高斯信号对所述单端阻抗谱进行处理，以得到目标频域信号，包括：将汉明窗、高斯信号与所述单端阻抗谱相乘，以得到所述目标频域信号。3.一种电缆水树枝老化缺陷的定位方法的测试方法，其特征在于，包括：测量实验电缆切片的电导值和电容值，其中，实验电缆切片为发生水树枝老化缺陷的电缆切片；根据水树枝故障模型、所述实验电缆切片的电导值和电容值，确定发生水树枝老化缺陷的电缆的单端阻抗谱函数；对所述单端阻抗谱函数进行仿真，得到第一阻抗谱；测量实验电缆的单端阻抗谱波形，得到第二阻抗谱，其中，所述实验电缆为发生水树枝老化缺陷的电缆；根据所述第一阻抗谱波形和所述第二阻抗谱波形，确定待检测的电缆水树枝老化缺陷的定位方法是否有效。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据水树枝故障模型、所述实验电缆切片的电导值和电容值，确定发生水树枝老化缺陷的电缆的单端阻抗谱函数，包括：根据所述实验电缆切片的电导值，确定发生水树枝缺陷的电缆的单位长度的电导值；根据所述实验电缆切片的电容值，确定发生水树枝缺陷的电缆的单位长度的电容值；根据所述水树枝故障模型、发生水树枝缺陷的电缆的单位长度的电导值和电容值，确定所述单端阻抗谱函数。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述单端阻抗谱函...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏力强，苏金刚，庞先海，张鹏，张志猛，耿茜，伊晓宇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：